Линия УМК Б. А. Воронцова-Вельяминова. Астрономия (10-11)
Астрономия
Естествознание
Сколько Солнцу лет? Может ли остыть Солнце?
"Что будет, если погаснет Солнце?" – вопрос может быть задан и испуганным голосом, и любопытным. "Сколько лет Солнцу?" – тоже один из популярных детских и взрослых вопросов.В нашей новой рубрике «Почемучки» мы будем регулярно отвечать на самые интересные!
Солнечный паспорт
Солнце - центральное тело Солнечной системы - является типичным представителем звёзд, наиболее распространённых во Вселенной тел. Масса Солнца составляет 2 * 10 в 30 степени кг. Как и многие другие звёзды, Солнце представляет собой огромный шар, который состоит из водородно-гелиевой плазмы и находится в равновесии (о чем ниже).
Сколько лет Солнцу?
Ему 4,6 млрд лет. Немало, да? Учитывая, что жизнь (членистоногие – предки современных насекомых) на нашей планете появилась около 570 млн лет назад. Простейшие организмы намного раньше – около 3,5 миллиардов лет назад
Может ли Солнце погаснуть?
Бояться того, что Солнце погаснет, не стоит, потому что сначала оно очень-очень сильно вспыхнет!Внутри светила (и любой звезды, находящейся в состоянии равновесия между давлением изнутри и давлением снаружи), в определенный момент вспыхивает новая ступень термоядерного синтеза. Температуры становятся настолько высокими – давление вырастает так, что внешние оболочки звезды раздуваются. Звезда необратимо изменится, превращаясь в красного гиганта с огромными размерами. Наше Солнце превратиться в такого же гиганта.
Большое ли Солнце?
Диаметр Солнца составляет почти 1 400 000 км. Много? Сравните с картинкой ниже! Внутри Солнца могут поместиться миллионы планет, равных Земле. 99,8 % массы Солнечной системы сосредоточены в Солнце. А из 0,2 % всего остального сделаны планеты (причем 70 % планетарной массы пришлось на Юпитер). Кстати, Солнце постоянно худеет: теряет 4 миллиона тонн своей массы каждую секунду – они улетают в виде излучения, каждое мгновение около 700 миллионов тонн водорода превращаются в 696 тонн гелия.
Когда и как наше Солнце взорвется?
Правильнее сказать – превратится в красного гиганта. В данный момент Солнце находится в состоянии желтого карлика и просто сжигает водород. В течение всего времени своего существования – 5,7 млрд лет, как мы уже говорили, – Солнце находится в стабильном режиме выгорания водорода. И этого топлива ему хватит на 5 миллиардов лет (больше, чем существует от начала времен Земля!)
После того как включатся следующие ступени синтеза, Солнце покраснеет, увеличится в размерах – до земной орбиты (!) – и поглотит нашу планету. И, да, перед этим слопает Венеру и Меркурий. Но жизнь на Земле прекратится еще раньше, чем Солнце начнет свое превращение, ведь рост светимости и повышение температуры приведет к тому, что наши океаны испарятся за миллиард лет до этого.
Насколько Солнце горячее?Температура на поверхности Солнца составляет примерно 6 тысяч градусов по Цельсию. Внутри Солнца, там, где идут, не прекращаясь, термоядерные реакции, температура НАМНОГО выше – она достигает 20 миллионов градусов по Цельсию.
Так происходит со всеми звездами? Как же тогда появляется жизнь?
Солнце еще очень небольшая звезда, а потому и работать может долгое время, стабильно сжигая свой водород. Большие же звезды из-за своей огромной массы и необходимости постоянно противостоять гравитационному сдавливанию (то, что снаружи) своим же мощным противодавлением очень быстро тратят свое топливо. В итоги их цикл завершается не за миллиарды, как у Солнца, а за миллионы лет. Из-за этого жизнь на близлежащих планетах не успевает зародиться.Совет будущим космонавтам: если будете искать жизнь на планетах в других системах, не выбирайте массивные звезды, а лучше сразу ориентируйтесь на звезду класса Солнца (Класс G – температура на поверхности 5000–6000 градусов. Цвет желтый).
Учебник Б. А. Воронцова-Вельяминова, Е. К. Страута соответствует требованиям ФГОС и предназначен для изучения астрономии на базовом уровне. В нем сохранена классическая структура изложения учебного материала, большое внимание уделено современному состоянию науки. За последние десятилетия астрономия достигла огромных успехов. Сегодня она принадлежит к числу наиболее быстро развивающихся областей естествознания. Новые устоявшиеся данные по исследованию небесных тел с космических аппаратов и современных крупных наземных и космических телескопов нашли свое место в учебнике.
Солнце
На протяжении последних нескольких веков астрономы пришли к пониманию, что звезды огромны в своих размерах. Издалека, Солнце будет выглядеть так же, как и любая другая звезда - точка света. Как и у любой звезды, у Солнца есть срок жизни, рано или поздно Солнце прекратит свое существование. Осознание того, что Солнце является звездой, произвело переворот в астрономии. Изучая Солнце, как ближайшую звезду, ученые узнали общие свойства всех звезд. Наоборот, изучая звезды, во всем их многообразии, мы узнали о прошлом и будущем нашего Солнца.
Солнце – это жизнь для Земли
Важность Солнца для Земли является одной из основных причин изучения Солнца. Стимулом солнечной науки в начале этого века стали геологи. В начале этого века, они считали, что самые древние породы на Земле имеют возраст около 4 млрд. лет и, что Солнце так же имеет возраст 4,5 - 5 миллиардов лет. Возраст Солнца дал стимул к изучению источников энергии. Если бы Солнце, теоретически состояло из угля и кислорода, то оно бы сгорело в течение 20 000 лет.
Возникли три доказанные теории:
Во-первых , Солнце должно быть очень горячим и плотным, в центре, для поддержания своей массы.
Во-вторых , физики сравнили вес четырех атомов водорода и одного атома гелия. Водород и гелий состоит по существу из такого же количества субатомных частиц. Тем не менее, гелий имеет меньшую массу.
В-третьих , теория Альберта Эйнштейна доказала, что материя может быть преобразована в энергию (E = MC 2).
На первый взгляд, эти три теории могут показаться никак не связанными друг с другом.
Но на основании их сделан вывод, что источником энергии Солнца есть процесс, неизвестный ранее на Земле: ядерный синтез водорода в гелий. Глубоко в центре Солнца ядра водорода сжимаются или сливаются, в атомы гелия с выделением огромного количества энергии. Атом гелия имеет меньшую массу, чем водород и эта недостающая масса превращается в энергию. Небольшое количество водорода может производить огромное количество энергии - и именно поэтому атомные бомбы настолько разрушительны, и потому Солнце может сохранять сияние в течение миллиардов лет.
Как зародилось и возникло Солнце?
Ближайшим примером рождения звезд является Большая туманность Ориона, яркие звезды хорошо видны невооруженным глазом. Это звездные ясли – огромное облако холодного газа и пыли, которое превращается в сотни новых голубых звезд.
Постепенно газ и пыль концентрируется в куски, куски в образования сравнимые с планетой. Дальнейшее наращивание массы этого образования приводит к увеличению температуры внутри этого образования.
Когда температура в ядре достигает нескольких миллионов градусов, атомы водорода начинают сливаться вместе, начинается процесс ядерного синтеза и образуется звезда. Цепная реакция будет продолжаться в течение миллиардов лет. Внешнее давление, создаваемое этим ядерным синтезом, уравновешивается внутренним давлением силы тяжести.
В зависимости от размера первоначальный комок пыли и газа, в процессе рождения, может привести к образованию разного рода звезд. Небольшой кусок, протозвезда, у которой нет достаточной массы, температуры для начала ядерного синтеза называется - коричневый карлик.
Больший кусок материи становится большой звездой, настолько горячим и ярким, что он сжигает в себе все ядерное топливо за несколько десятков миллионов лет.
Средний кусок, становится средней звездой, таким как Солнце. Если бы Солнце было гораздо меньше, на Земле был бы темный, мертвый мир, если бы гораздо больше, и Земля пылала бы в огне.
К счастью для нас, Солнце имеет идеальный размер для поддержания жизни на Земле.
Изучая горные породы, ископаемые и антарктический лёд, ученые установили, что Солнце с течением времени изменяет свою интенсивность. Ученые установили, что Солнце будет существовать еще около 5 миллиардов лет.
Что произойдет, когда Солнце сожжет все ядерное топливо?
Солнце все равно будет иметь запасы водорода в слоях, окружающих ядро. За счет сжатия Солнца, вследствие угасания ядерных реакций нагреется внешняя оболочка, состоящая из водорода. Когда оболочка нагревается достаточно для превращения водорода в гелий, высвобождение энергии будет происходить там.
Источник энергии больше не будет плотным, массивным ядром, а будет находиться ближе к поверхности - и это расширит Солнце.
Радиус увеличится более чем в 30 раз, Солнце в этом случае становится красным гигантом, похожим на звезду Арктур, хотя и гораздо меньшим, чем сверхгигант Бетельгейзе в созвездии Ориона.
Красный гигант назван красным, потому что его температура от 9000 до 3000 градусов по Фаренгейту, это значительно меньше, чем у сегодняшнего Солнца. Эта стадия красного гиганта будет длиться около 2 млрд. лет.
Новые открытия в области звезд
Новые данные Европейского космического агентства вынудили экспертов урезать оценку размера красных звезд (красных гигантов). Теперь они считают, что Солнце не поглотит Землю, когда станет красным гигантом, как считалось ранее. Но это будет слабым утешением.
Красный гигант будет излучать на Землю в тысячу раз больше энергии, что сделает жизнь на планете невозможной. Красный гигант может растопить воды, которые сейчас заморожены на спутниках Юпитера и Сатурна. Человечество, если оно все еще будет существовать, может переместиться туда.
Что произойдет после того, как гелий израсходуется во внешней оболочке?
Произойдет схлопывание, опускание внешней оболочки на мертвое, но все еще горячее ядро Солнца, что сделает его более плотным. Это поднимает температуру ядра и вдруг, в считанные секунды – начнется термоядерная реакция.
Через 5 миллиардов лет после схлопывания.
Солнце должно изменять свою внутреннюю структуру снова и снова, в качестве источника энергии вновь становится ядро. Размер звезды будет меньше чем сейчас. Эта фаза длится еще 500 миллионов лет.
Термоядерная реакция в этот период менее эффективна.
Когда исчерпается гелий в ядре, Солнце вновь запустит термоядерную реакцию во внешних слоях. Снова расширится. На этот раз оно растет настолько сильно, что его внешний край будет иметь слабую гравитационную связь с ядром, едва сдерживая себя. Через 100 миллионов лет, все начнет разваливаться. Внешние слои Солнца, освобождаются от гравитационных сил ядра, и разлетаются во вселенной. В течение примерно 10 000 лет, эти слои будут распространяться в пространстве в форме огромной газовой сферы освещенной горячим еще ядром. Эти слои представляют собой "планетарную туманность", она называется так потому, что в небольшой телескоп газовое облако выглядит как диск планеты. Горячее ядро является теперь "белым карликом", звездным шлаком. В белом карлике не идут термоядерные процессы, оно светится потому, что еще горячее.
Следующее поколение звезд
Газовая сфера дрейфует и в конечном итоге собирается в новые облака, что бы стать частью следующего поколения звезд. Может быть, в один прекрасный день пепел Солнца превратится в другую звезду, что бы обогревать планеты с жизнью, а может быть, и нет.
Параметры Солнца:
| Параметр | Значение |
| Диаметр Солнца | 1 391 000 километров |
| Длина окружности Солнца | 4367 700 километров |
| Площадь поверхности Солнца | 608,7 x 10 10 км |
| Плотность в центре Солнца | 160 гр/см 3 |
| Скорость движения Солнца, относительно звезд (в направлении созвездия Геркулеса) | 19,5 км/сек |
| Расстояние между Солнцем и центром Галактики | 10 00 пк, или 30 000 световых лет |
| Скорость движения Солнца вокруг центра Галактики | 250 км/сек |
| Период обращения вокруг центра Галактики | 200 000 000 лет |
| Расстояние до Земли | 149 600 000 км (1 астрономическая единица) |
«Согласовано» «Утверждаю»
Председатель ПЦК Председатель педагогического совета
А. Кадыркулова _____________К. Мамбеткалиева
Протокол №___от «____»__________2017г. «____»_____________2017г.
Тесты по дисциплине
«Астрономия»
Основной образовательной программы по направлению подготовки (специальности)
Для специальностей: Правоведение, Экономика и бухгалтерский учет,
Преподавание в начальных классах.
Тесты разработала:
Н. Отунчиева
Ст. преподаватель
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
по предмету «Астрономия»
вариант №1
1) Что изучает наука астрономии?
А) Она изучает происхождение, развитие, свойства объектов, наблюдаемых на небе, а также процессы, связанные с ними.
Б) Она изучает в целом весь космос, его структуру и возможности.
В) Изучает развитие и размещение звезд.
2) Согласно предметов и методов исследований астрономию разделяют на:
А) только три основные группы: астрометрию, астрофизику и звездную астрономию.
Б) на две группы и подгруппы: астрофизику (астрометрию, небесная механика) и звездную астрономию (физическое космология)
В) на пять групп: астрометрию, небесную механику, астрофизику, звездную астрономию, физическую космологию.
3) Какая самая большая звезда?
А) Солнце
Б) VY Большого Пса
В) VV Цефея A
4) В каком году запустили первый искусственный спутник Земли?
А) 1957г.
Б) 1960
В) 1975г.
5) Дать определение, Луна это
А) единственный естественный спутник планеты Земля
Б) не единственный естественный спутник планеты Земля
В) Звезда
6) Сколько планет вращаются вокруг солнца?
А) 6
Б) 7
В) 8
7) Какая по счету из них Земля?
А) 5
Б) 3
В) 4
8) Какая планета солнечной системы наиболее сейсмически активная?
А) Марс
Б) Венера
В) Земля
9) Сколько лет имеет земля?
А) образовалась 5 млрд лет назад
Б) примерно 4,7 млрд лет назад
В) примерно 4.5млрд лет назад
10) что такое черная дыра?
А) астрофизический объект, который создает столь мощную силу притяжения, что никакие, как угодно быстрые частицы, не могут покинуть его поверхность, в том числе свет.
Б) поглощает в себя все световые частички
В) втягивает в себя все что вокруг, но через определенный период растворяется и освобождает объект
11) В XX веке астрономия разделилась на две основные области:
А) наблюдательный и теоретическую
Б) механическую и естественную
В) конструктивную и общее
12) изучающая рентгеновская астрономия?
А) Строение тел
Б) астрономические объекты в рентгеновском диапазоне
В) рентгеновскую построение
13) маленькая планета в солнечной системе
А) Меркурий
Б) Венера
В) Марс
14) в какой галактике находится планета Земля?
А) Млечный путь
Б) Андромеды
В) Треугольника
15) в которой из планет пыль образует кольца?
А) Марс
Б) Сатурн
В) Юпитер
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
по предмету «Астрономия»
Вариант №2
1) В Древней Греции светила (солнце и луну) олицетворяли боги
а) Амон и Ях
б) Ишьчель и Тонатиу
в) Зевс и Гера
г) Гелиос и Селена
2) Ближайшая к Земле звезда – это
а) Венера, в древности называемая «утренней звездой»
б) Солнце
в) Альфа Центавра
г) Полярная звезда
3) Из каких двух газов, в основном, состоит Солнце?
а) кислород
б) гелий
в) азот
г) аргон
д) водород
4) Какова температура поверхности Солнца?
а) 2.800 градусов Цельсия
б) 5.800 градусов Цельсия
в) 10.000 градусов Цельсия
г) 15 млн градусов Цельсия
5) Солнечная энергия является результатом
а) термоядерного синтеза
б) горения
6) Внешняя излучающая поверхность Солнца называется
а) фотосферой
б) атмосферой
в) хромосферой
7) Какие лучи не воспринимает человеческий глаз? (выбрать два ответа)
а) белый свет
б) красный цвет
в) фиолетовый цвет
г) инфракрасное излучение
д) ультрафиолетовое излучение
8) Слой какого газа защищает Землю от космической радиации?
а) кислорода
б) озона
в) гелия
г) азота
9) Форма орбиты Земли:
а) эллипс
б) круг
в) параллелограмм
10) Самый длинный день в году
а) 21-22 декабря
б) 20-21 марта
в) 23 сентября
г) 21-22 июня
11) Причиной смены времён года на Земле является
а) наклон земной оси
б) форма орбиты Земли
в) расстояние до Солнца
г) солнечные затмения
12) Лидерами потребления солнечной энергии являются
а) люди
б) животные
в) грибы
г) растения
13) Фотосинтез возможен благодаря наличию в клетках растений
а) глюкозы
б) хлорофилла
в) углекислого газа
г) кислорода
14) В каком веке начались разработки по использованию солнечной энергии?
а) в 1 веке н.э.
б) в 14 веке
в) в 20 веке
г) в 21 веке
15) Закон всемирного тяготения сформулировал
а) Исаак Ньютон
б) Клавдий Птолемей
в) Галилео Галилей
г) Николай Коперник
ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ
по предмету «Астрономия»
вариант №3
1) Процесс образования планет может длиться:
а) 10.000 лет
б) 100.000 лет
в) 1.000.000.000 лет
г) 100.000.000 лет
2) Солнце зажглось приблизительно
а) 100 млн. лет назад
б) 1 млрд. лет назад
в) 4,5 млрд лет назад
г) 100 млрд. лет назад
3) Преимущественно из газов состоят следующие планеты:
а) Меркурий и Марс
б) Плутон и Юпитер
в) Венера и Земля
г) Марс и Сатурн
4) В процессе старения Солнце превратиться
а) в синего карлика
б) в красного карлика
в) в красного гиганта
г) в синего гиганта
5) Белый карлик – это
а) потухшая и остывающая звезда
б) только что образовавшаяся звезда
в) звезда, находящаяся очень далеко от Земли
г) газовая планета
6) Сверхновая звезда рождается
а) из газопылевого облака
б) из чёрной дыры
в) в результате взрыва красного гиганта
г) в результате взрыва белого карлика
7) Нейтронная звезда
а) невероятно мала (относительно космических объектов) и легка
б) невероятно мала и тяжела
в) очень велика и легка
г) очень велика и тяжела
8) «Провалом в пространстве» можно назвать
а) нейтронную звезду
б) сверхновую звезду
в) белого карлика
г) чёрную дыру
9) Наука о небесных светила, о законах их движения, строения и развития, а также о строении и развитии Вселенной в целом называется …
а) Астрометрия
б) Астрофизика
в) Астрономия
г) Другой ответ
10) Гелиоцентрическую модель мира разработал …
а) Хаббл Эдвин
б) Николай Коперник
в) Тихо Браге
г) Клавдий Птолемей
11) К планетам земной группы относятся …
а) Меркурий, Венера, Уран, Земля
б) Марс, Земля, Венера, Меркурий +
в) Венера, Земля, Меркурий, Фобос
г) Меркурий, Земля, Марс, Юпитер
12) Вторая от Солнца планета называется …
а) Венера
б) Меркурий
в) Земля
г) Марс
13) Самых главных фаз Луны насчитывают …
а) две
б) четыре
в) шесть
г) восемь
14). Квадраты периодов обращения планет относятся как кубы больших полуосей орбит. Это утверждение …
а) первый закон Кеплера
б) второй закон Кеплера
в) третий закон Кеплера
г) четвертый закон Кеплера
15) Затмение Солнца наступает …
а) если Луна попадает в тень Земли.
б) если Земля находится между Солнцем и Луной
в) если Луна находится между Солнцем и Землей
г) нет правильного ответа.
1 вариантответы
№2 варианта
ответы
№3 варианта
ответы
1
А
1
Г
1
Г
2
В
2
Б
2
В
3
Б
3
Б,Д
3
Б
4
А
4
Б
4
В
5
А
5
А
5
А
6
В
6
В
6
Г
7
Б
7
Г,Д
7
Б
8
В
8
Б
8
Г
9
Б
9
А
9
В
10
А
10
Г
10
Б
11
А
11
А
11
Б
12
Б
12
Г
12
А
13
А
13
Б
13
Г
14
А
14
В
14
В
15
Б
15
А
15
В
– единственная звезда Солнечной системы: описание и характеристика с фото, интересные факты, состав и структура, расположение в галактике, развитие.
Солнце выступает центром и источником жизни для нашей Солнечной системы. Звезда относится к классу желтых карликов и занимает 99.86% всей массы нашей системы, а гравитация по силе преобладает над всеми небесными телами. В древности люди сразу поняли, какое значение имеет Солнце для земной жизни, поэтому упоминание о яркой звезде встречается в самых первых текстах и наскальных рисунках. Это было центральное божество, правящее над всеми.
Давайте изучим самые интересные факты о Солнца - единственной звезде Солнечной системы.
Внутри поместится миллион Земель
- Если мы заполняем нашу звезду Солнце, то внутри поместится 960000 Земель. Но если их сжать и лишить свободного пространства, то количество увеличится до 1300000. Поверхностная площадь Солнца в 11990 раз больше земной.
Вмещает 99.86% массы системы
- По массе превосходит земную в 330000 раз. Примерно ¾ отведено на водород, а остальное – гелий.
Почти идеальная сфера
- Разница между экваториальным и полярным диаметрами Солнца составляет всего 10 км. А значит, перед нами одно из наиболее приближенных к сфере небесных тел.
Температура в центре поднимается до 15 млн. °C
- В ядре Солнца такая температура возможна благодаря синтезу, где водород трансформируется в гелий. Обычно горячие объекты поддаются расширению, поэтому наша звезда могла бы взорваться, но удерживается мощной гравитацией. При этом температура поверхности Солнца равна "всего" 5780 °C.
Однажды Солнце поглотит Землю
- Когда Солнце израсходует весь водородный запас (130 млн. лет), то перейдет к гелию. Это заставит ее увеличиваться в размерах и поглощать первые три планеты. Это этап красного гиганта.
Однажды достигнет земного размера
- После красного гиганта оно рухнет и оставит сжатую массу в шарике земного размера. Это стадия белого карлика.
Солнечный луч добирается к нам за 8 минут
- Земля отдалена от Солнца на 150 млн. км. Скорость света – 300000 км/с, поэтому лучу требуется 8 минут и 20 секунд. Но важно также понимать, что ушли миллионы лет, прежде чем фотоны света перешли с солнечного ядра на поверхность.
Скорость движения Солнца – 220 км/с
- Солнце отдалено от галактического центра на 24000-26000 световых лет. Поэтому на орбитальный путь тратит 225-250 млн. лет.
Дистанция Земля-Солнце меняется в течение года
- Земля движется по эллиптическому орбитальному пути, поэтому удаленность составляет 147-152 млн. км (астрономическая единица).
Это звезда со средним возрастом
- Возраст Солнца – 4.5 млрд. лет, а значит оно уже сожгло примерно половину водородного запаса. Но процесс будет продолжаться еще 5 млрд. лет.
Наблюдается мощное магнитное поле
- Солнечные вспышки выделяются в период магнитных бурь. Мы видим это в качестве формирования солнечных пятен, где скручиваются магнитные линии и вращаются словно земные торнадо.
Звезда формирует солнечный ветер
- Солнечный ветер представляет собою поток заряженных частичек, проходящих сквозь всю Солнечную систему на ускорении в 450 км/с. Ветер появляется там, где распространяется магнитное поле Солнца.
Наименование Солнца
- Само слово произошло от древнеаглийского, обозначающего «юг». Есть также готические и германские корни. До 700 года н.э. воскресенье называли «солнечный день». Свою роль сыграл и перевод. Изначальное греческое «heméra helíou» перешло в латинское «dies solis».
Характеристики Солнца
Солнце - звезда главной последовательности G-типа с абсолютной величиной 4.83, что ярче примерно 85% других звезд в галактике, многие из которых выступают красными карликами. При диаметре 696342 км и массе – 1.988 х 10 30 кг Солнце в 109 раз крупнее Земли и в 333000 раз массивнее.
Это звезда, поэтому плотность меняется в зависимости от слоя. Средний показатель достигает 1.408 г/см 3 . Но ближе к ядру увеличивается до 162.2 г/см 3 , что в 12.4 раз превосходит земную.
В небе кажется желтым, но истинный цвет – белый. Видимость создается атмосферой. Температура возрастает с приближенностью к центру. Ядро нагревается до 15.7 млн. К, корона – 5 млн. К, а видимая поверхность – 5778 К.
| Средний диаметр | 1,392·10 9 м |
|---|---|
| Экваториальный | 6,9551·10 8 м |
| Длина окружности экватора | 4,370·10 9 м |
| Полярное сжатие | 9·10 −6 |
| Площадь поверхности | 6,078·10 18 м² |
| Объём | 1,41·10 27 м³ |
| Масса | 1,99·10 30 кг |
| Средняя плотность | 1409 кг/м³ |
| Ускорение свободного
падения на экваторе |
274,0 м/с² |
| Вторая космическая скорость (для поверхности) |
617,7 км/с |
| Эффективная температура
поверхности |
5778 К |
| Температура короны |
~1 500 000 К |
| Температура ядра |
~13 500 000 К |
| Светимость | 3,85·10 26 Вт (~3,75·10 28 Лм) |
| Яркость | 2,01·10 7 Вт/м²/ср |
Солнце выполнено из плазмы, поэтому наделено высоким магнетизмом. Есть северный и южный магнитные полюса, а линии формируют активность, наблюдаемую на поверхностном слое. Темные пятна отмечают прохладные точки и поддаются цикличности.
Выброс корональной массы и вспышки происходят, когда линии магнитного поля перенастраиваются. Цикл занимает 11 лет, во время которого активность возрастает и утихает. Наибольшее количество солнечных пятен возникает в максимуме активности.
Кажущаяся величина достигает -26.74, что в 13 млрд. раз ярче Сириуса (-1.46). Земля отдалена от Солнца на 150 млн. км = 1 а.е. Для преодоления этой дистанции световому лучу нужно 8 минут и 19 секунд.
Состав и структура Солнца
Звезда наполнена водородом (74.9%) и гелием (23.8%). Среди более тяжелых элементов присутствуют кислород (1%), углерод (0.3%), неон (0.2%) и железо (0.2%). Внутренняя часть делится на слои: ядро, радиационная и конвективная зоны, фотосфера и атмосфера. Наибольшей плотностью (150 г/см 3) наделено ядро и занимает 20-25% всего объема.
На оборот оси звезда тратит месяц, но это приблизительная оценка, потому что перед нами плазменный шар. Анализ показывает, что ядро вращается быстрее внешних слоев. Пока экваториальная линия тратит 25.4 дней на оборот, то у полюсов уходит 36 дней.
В ядре небесного тела формируется солнечная энергия из-за ядерного синтеза, трансформирующего водород в гелий. В нем создается почти 99% тепловой энергии.
Между радиационной и конвективной зонами расположен переходный слой – тахолин. В нем заметно резкая перемена равномерного вращения радиационной зоны и дифференциальное вращение конвекционной, что вызывает серьезный сдвиг. Конвективная зона находится на 200000 км ниже поверхности, где температура и плотность также ниже.
Видимая поверхность именуется фотосферой. Над этим шаром свет может свободно распространяться в пространство, высвобождая солнечную энергию. В толщину охватывает сотни километров.
Верхняя часть фотосферы уступает по нагреву нижней. Температура поднимается к 5700 К, а плотность – 0.2 г/см 3 .
Атмосфера Солнца представлена тремя слоями: хромосфера, переходная часть и корона. Первая простирается на 2000 км. Переходная занимает 200 км и прогревается до 20000-100000 К. Четких границ у слоя нет, но заметен нимб с постоянным хаотичным движением. Корона прогревается до 8-20 млн. К, на что влияет солнечное магнитное поле.
Гелиосфера – магнитная сфера, простирающаяся за черту гелиопаузы (на 50 а.е. от звезды). Ее также называют солнечным ветром.
Эволюция и будущее Солнца
Ученые убеждены, что Солнце появилось 4.57 млрд. лет назад из-за крушения части молекулярного облака, представленного водородом и гелием. При этом оно запустило вращение (из-за углового момента) и начало нагреваться с ростом давления.
Большая часть массы сконцентрировалась в центре, а остальное превратилось в диск, который позже сформирует известные нам планеты. Гравитация и давление привели к росту тепла и ядерному синтезу. Произошел взрыв и появилось Солнце. На рисунке можно проследить этапы эволюции звезд.
Сейчас звезда пребывает в фазе главной последовательности. Внутри ядра трансформируется больше 4 млн. тон вещества в энергию. Температура постоянно растет. Анализ показывает, что за последние 4.5 млрд. лет Солнце стало ярче на 30% с увеличением в 1% на каждые 100 млн. лет.
Полагают, что в итоге оно начнет расширяться и превратится в красного гиганта. Из-за увеличения размера погибнет Меркурий, Венера и, возможно, Земля. В фазе гиганта пробудет примерно 120 млн. лет.
Потом начнется процесс уменьшения размера и температуры. Оно продолжит сжигать остатки гелия в ядре, пока не закончатся запасы. Через 20 млн. лет оно потеряет стабильность. Земля уничтожится или же раскалится. Через 500000 лет останется лишь половина солнечной массы, а внешняя оболочка создаст туманность. В итоге, мы получим белый карлик, который проживет триллионы лет и лишь потом станет черным.
Расположение Солнца в галактике
Солнце находится ближе к внутреннему краю рукава Ориона в Млечном Пути. Удаленность от галактического центра составляет 7.5-8.5 тысяч парсеков. Находится внутри локального пузыря – полость в межзвездной среде с раскаленным газом.
Солнечная система проживает в галактической жилой зоне. Эта территория наделена особыми характеристиками, способными поддерживать жизнь. Солнечное движение направлено к Веге на территории Лиры и под углом в 60 градусов от галактического центра. Среди ближайших 50 систем наше Солнце стоит на 40-м месте по массивности.
Полагают, что орбитальный путь эллиптический с присутствием возмущения от галактических спиральных рукавов. Тратит 225-250 млн. лет на один орбитальный пролет. Поэтому на сегодняшний момент выполнило лишь 20-25 орбит. Ниже можно рассмотреть карту поверхности Солнца. При желании воспользуйтесь нашими телескопами онлайн в режиме реального времени, чтобы полюбоваться звездой системы. Не забывайте отслеживать космическую погоду с указанием магнитных бурь и солнечных вспышек.
СОЛНЦЕ ВАРИАНТ 1
1. По современным научным данным возраст Солнца составляет…
А) 2 миллиарда лет
Б) 5 миллиардов лет +
В) 500 миллиардов лет
Г) 300 миллиардов лет
2. Как называется линия на диске планеты или спутника, отделяющая освещенное (дневное) полушарие от тёмного (ночного).
А) Альмукантрат
Б) Параллакс
В) Терминатор +
Г) Факула
3. Самым распространенным элементом на Солнце является
Б) водород +
Г) этот вопрос не имеет смысла, так как Солнце - это плазма
4. Как называется поток мегаионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300-1200 км/ c в окружающее космическое пространство?
А) протуберанцы
Б) космические лучи
В) солнечный ветер +
5. К какому спектральному классу относится Солнце?
6. В какой части Солнца протекают термоядерные реакции?
А) в ядре +
Б) в фотосфере
В) в протуберанцах
7. Затмение Солнца для наблюдателя наступает
А) если Луна попадает в тень Земли
Б) если Земля находится между Солнцем и Луной
В) если Луна находится между Солнцем и Землёй +
Г) нет правильного ответа
8. Какой слой Солнца является основным источником видимого излучения?
А) Хромосфера
Б) Фотосфера +
В) Солнечная корона
9. Какая звезда ближайшая к Солнцу?
А) Арктур
Б) Альфа Центавра
В) Бетельгейзе
Г) Проксима Центавра +
10.Какова температура поверхности солнца?
Г)15 000 000 0 С
Вариант 2
СОЛНЦЕ
1.Ближайшая к Земле звезда - это
А) Венера, с древности называемая «утренней звездой»
Б) Солнце +
В) Альфа Центавра
Г) Полярная звезда
2.Из каких двух газов, в основном, состоит Солнце?
А)кислород
Б) гелий +
Д) водород +
3. Какова температура поверхности Солнца?
а)2800 градусов Цельсия
б)5800 градусов Цельсия
в)10000 градусов Цельсия
г)15 млн градусов Цельсия
4.Солнечная энергия является результатом
а) термоядерного синтеза +
б) горения
5. Внешняя излучающая поверхность Солнца называется
А) фотосферой +
Б) атмосферой
В) хромосферой
6. Фотосинтез возможен благодаря наличию в клетках растений
А) глюкозы
б) хлорофилла +
в) углекислого газа
Г) кислорода
7. Чем объясняется движение Земли вокруг Солнца?
а) действием центробежной силы +
б) действием силы инерции
в) действием силы поверхностного натяжения
г) действием силы упругости
8. Согласно современным взглядам на происхождение Солнца и солнечной системы, они образовались из
а) Других звёзд и планет
в) газопылевого облака +
9. Солнце зажглось приблизительно
А) 100 млн. лет назад
Б) 1 млрд.лет назад
В) 4,5 млрд. лет назад +
Г) 100 млрд. лет назад
10. В процессе старения Солнце превратиться
а) в синего карлика
б) в красного карлика
в) в красного гиганта +
г) в синего гиганта
Вариант 3
Какая доля от общей массы Солнечной системы содержится в Солнце?
Что такое «солнечный ветер»?
Поток ионизированных частиц, распространяющийся до границ гелиосферы
Последняя внешняя оболочка Солнца
Комплекс явлений, вызванных генерацией сильных магнитных полей на Солнце
Выброс вещества из солнечной короны
Какая из перечисленных миссий занимается изучением Солнца?
Чему равна мера длины «астрономическая единица»?
Расстоянию от Солнца до Меркурия
Расстоянию от Солнца до Венеры
Расстоянию от Солнца до Земли
Расстоянию от Солнца до Юпитера
Последним этапом жизненного цикла Солнца является
Черная дыра
Нейтронная звезда
Белый карлик
Красный гигант
Возраст Солнца составляет примерно
3 миллиарда лет
4,5 миллиарда лет
7,2 миллиарда лет
10 миллиардов лет
К какому типу звезд по спектральной классификации относится Солнце?
Белый карлик
Желтый карлик
Белый гигант
Красный гигант
Красный карлик
В какой области Млечного Пути располагается Солнце?
Рукав Ориона
Горизонт событий
Рукав Персея
Темная зона
Цикл солнечной активности составляет примерно
В основном Солнце состоит из
Кислорода
Углерода
Водорода
Со лнце, 4 вариант
Солнце вращается вокруг своей оси
А) в направлении движения планет
Б) против направления движения планет +
В) оно не вращается
Г) вращаются только его отдельные части
2. Расстояние от Земли до Солнца называется
А) световым годом
Б) парсеком
В) астрономическая единица +
Г) годичный параллакс
3. По массе Солнце
А) равно суммарной массе планет солнечной системы
Б) больше суммарной массы планет +
В) меньше суммарной массы планет Г) этот вопрос некорректен, так как масса Солнца постоянно изменяется
4. Температура на поверхности Солнца примерно равна
А) 3000 0 С Б) 3000 0 К В) 6000 0 С Г) 6000 0 К
5. Что является источником энергии Солнца
А) Термоядерные реакции синтеза лёгких ядер
Б) Ядерные реакции химических элементов
6. К какому классу звезд относится Солнце?
А) сверхгигант. Б) желтый карлик. В) белый карлик. Г) красный гигант.
7. Самым распространенным элементом на Солнце является
А) гелий Б) водород В) гелия и водорода примерно поровну
Г) этот вопрос не имеет смысла, так как Солнце – это плазма
8. Какие наблюдения подтвердили протекание термоядерных реакций синтеза гелия из водорода в солнечном ядре?
А) Наблюдение солнечного ветра
Б) Наблюдение солнечных пятен
В) Наблюдение рентгеновского излучения Солнца
Г) Наблюдение потока солнечных нейтрино.
9. Распределите солнечные слои, начиная с внешнего
А) фотосфера Б) корона В) хромосфера Г) ядро Д) протуберанцы
10. Видимая поверхность Солнца называется
А) хромосфера Б) фотосфера В)корона
11. Как называются постоянные образования в фотосфере
А) спикулы Б) гранулы в) протуберанцы
12. Где образуются протуберанцы?
А) в хромосфере Б) в фотосфере В) в солнечной короне Д) в ядре
13. Грануляция на Солнце объясняется
А) теплопроводностью Б) конвекцией В) излучением перенос энергии
14. Какими способами осуществляется перенос энергии из недр Солнца наружу
А) Теплопроводностью Б) Теплопередачей В) конвекцией Д) излучением
15. К солнечному излучению не относятся
А) тепловое излучение Б) солнечная радиация В) радиоволны
Г) магнитное излучение Д) электромагнитное излучение
16. Обладает ли Солнце магнитным полем?
А) да Б) нет В) нет однозначного ответа
17. Какие явления на Земле связаны с солнечной активностью?
А) магнитные бури, землетрясения, увеличение техногенных катастроф
Б) полярные сияния, ураганы, смерчи, землетрясения
В) полярные сияния, магнитные бури, повышение ионизации верхних слоев атмосферы
18. При каких процессах на Солнце происходят корпускулярные потоки и космические лучи?
А) при солнечном ветре Б) при конвекционном движении В) при хромосферных вспышках